DE819843C - Verdampfer - Google Patents

Description

Die Erfindung hat einen Verdampfer von der Steig- und Fallrohrbauart zum Gegenstand. Die Wirkung des Steigstromes in einem Verdampfer entsteht, wenn die zu verdampfende Flüssigkeit durch den Dampf im Innern der Verdampferröhren, die in einer Heizkammer angeordnet sind, von unten nach oben geführt wird. Die umgekehrte Wirkung des Fallstromes, wie es in dem französischen Patent 361 524 vom 19. Mai 1905 beschrieben ist, entsteht, wenn die zu verdampfende Flüssigkeit durch den Dampf im Innern der Verdampferrohre von oben nach unten gezogen wird.

Die Verdampfer der Steig- und Fallstrom-Bauart besitzen zwei Reihen von lotrechten Rohren; die einen, die sogenannten Steigrohre, werden mit der Flüssigkeit an ihrem Unterteil gespeist und außen durch den Heizdampf erhitzt, derart, daß die Flüssigkeit verdampft und der Dampf zwangsweise die ruhende Flüssigkeit nach oben mitreißt, während die anderen Rohre, die sogenannten Fallrohre, zwischen ao denselben Rohrböden angeordnet, von oben nach unten von einem Gemisch aus Flüssigkeit und Dampf durchzogen werden, welch letztere aus den erstgenannten Rohren kommt; diese Fallstromrohre sind in derselben Heizkammer wie die Steigrohre angeord- »5 net oder in einer selbständigen Kammer untergebracht. Eine vernünftige Verteilung der Flüssigkeit zwischen den Fallrohren wird mit Hilfe passender Verbindungsrohre bewirkt, die am Eingang dieser Rohre angeordnet sind. Infolge der Geschwindigkeit des Dampfes durch diese Verbindungsrohre wird die Flüssigkeit gleichmäßig auf alle Rohre verteilt und die Heizfläche der Fallrohre in gleicher Weise durch die Flüssigkeit benetzt. In den Fallrohren verdampft die Flüssigkeit

weiter, und zum Schluß tritt das Gemisch aus Flüssigkeit und Dampf in einen Ausscheider ein, der im Unterteil des Apparates angeordnet ist, und in welchem der Dampf sich von der konzentrierten Flüssigkeit trennt.

Diese Art von Apparat hat in den meisten Fällen die besten Ergebnisse gezeigt, insbesondere wenn das Verhältnis der Wasser- oder Flüssigkeitsmasse, die zu verdampfen, ist, mit Bezug auf die behandelte

ίο Menge bedeutend ist, was gestattet, in einem einzigen Durchsatz einen wesentlichen Verdampfungsprozentsatz zu erreichen, d. h. die Flüssigkeit der Wirkung der Heizfläche während einem Minimum an Zeit zu unterwerfen, was in dem Fall von Lösungen wichtig ist, die gegen Hitze empfindlich sind.

Man muß aber feststellen, daß infolge des Druckverlustes, wie er durch das Strömen des Dampfes in den Fallrohren entsteht, in dem oberen Behälter, welcher die beiden Rohrreihen vereinigt, eine Tempe-

ao ratur entsteht, die viel höher sein kann, als die in dem unteren Behälter, was im Fall von Stoffen, die gegen Wärme sehr empfindlich sind, sehr nachteilig sein kann.

Die Erfindung betrifft einen Verdampfer, der mit

as einer Vorrichtung ausgerüstet ist, die unter Aufrechterhalten des Prinzips des Steig- und Fallstromes diese Überhitzung vermeiden läßt.

Man hat in der Tat festgestellt, daß man zur Erzielung einer guten Verteilung der Flüssigkeit in den FaIlrohren nur eine sehr geringe Menge von Dampf benötigt, und zwar eine viel geringere Menge als die, die im allgemeinen durch die Steigrohre geliefert wird.

Der erste Gedanke war, eine viel größere Anzahl von Fallrohren anzuordnen als Steigrohre, allein es zeigt sich dann ein anderer Nachteil, der aus der Tatsache entsteht, daß die vorhandene Flüssigkeitsmenge ungenügend war, um entsprechend die Fallrohre zu benetzen, insbesondere in ihrem Unterteil, da, wo nur die konzentrierte Flüssigkeit vorhanden ist.

' Die Erfindung beseitigt diesen Nachteil; sie besteht darin, daß der obere Behälter durch einen Dampfabscheider einer geeigneten Bauart ersetzt wird, z. B. eine Zentrifugaleinrichtung, durch welche die aus den Steigrohren austretende Flüssigkeit von dem Dampf getrennt wird, der sich in den Steigrohren entwickelt. Auf diese Weise ist es möglich, unmittelbar aus dem oberen Abscheider eine gewisse Dampfmenge zu entnehmen und dem unteren Abscheider durch eine Außenleitung zuzuführen, derart, daß die durch die Rohrleitung strömende Dampfmenge gerade so groß ist, um eine gute Verteilung der Flüssigkeit in den Fallrohren zu sichern.

Auf diese Weise wird der Druckverlust, d. h. der Druckunterschied zwischen den Abscheidern unten und oben auf ein Minimum herabgesetzt, so daß diese Drücke dann sehr nahe zusammenliegen und automatisch durch ein selbsttätiges Ventil geregelt werden können, das in der Außenleitung vorgesehen ist. Wenn z. B. der Druck in dem unteren Abscheider so ist, daß die Verdampfung bei einer Temperatur von 40⁰ vor sich geht, so ist es möglich, in dem Oberteil eine Temperatur von 42⁰ aufrechtzuerhalten.

Die Einrichtung sieht überdies noch eine besondere Art von Rohrstück vor, das am Eingang eines jeden Fallrohres angebracht ist, und das die Aufgabe hat, eine gute Verteilung der Flüssigkeit in den Rohren zu sichern. Diese Art von Rohrstücken hat als Kennzeichen tangentiale Flügel, die an den Seitenflächen eines zylindrischen Rohrkörpers entlang von öffnungen angebracht sind, die in diesen Flächen für den Eintritt des Gemisches aus Dampf und Flüssigkeit vorgesehen sind.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch an einer Ausführungsform eines Verdampfers nach der Erfindung dargestellt.

Fig. ι ist ein lotrechter Schnitt des oberen Dampfabscheiders, in welchen die Steigrohre münden und von dem die Fallrohre ausgehen.

Fig. 2 ist eine Gesamtseitenansicht des Verdampfers.

Fig. 3 ist ein waagerechter Schnitt durch den Abscheider der Fig. 1.

Fig. 4 ist ein Schnitt durch den Kopf eines Fallrohres, in größerem Maßstab.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Verdampferrohre in derselben Heizkammer 1 zwischen einem oberen Rohrboden 2 und einem unteren Rohrboden (nicht dargestellt) angeordnet. Diese Rohre umfassen die Steigrohre 3 und die Fallrohre 4. Die Steigrohre 3 münden in das Innere einer besonderen Abscheidervorrichtung 5, wie sie z. B. durch eine Zentrifugaleinrichtung, bestehend aus einer Reihe von gekrümmten Wänden 6 (Fig. 3) gebildet ist, die die Flüssigkeit gegen die Mündungen seitlicher Auslässe 7 leiten, durch welche die Flüssigkeit in die Kammer 8 austritt, von wo die Fallrohre 4 ausgehen. Ein Teil des von der Flüssigkeit getrennten Dampfes wird unmittelbar von der Kammer8 dem unteren Abscheiderg durch die Leitung 10 zugeführt. In dieser Leitung kann ein Ventil 11 vorgesehen und dieses Ventil selbsttätig durch die Druckdifferenz zwischen der Kammer 8 und dem Abscheider 9 derart geregelt werden, daß dieser Druckunterschied auf einem passenden Wert bleibt. In Fig. 2 ist bei 12 der Einlaß der zu verdampfenden Flüssigkeit und bei 13 der Auslaß der konzentrierten Flüssigkeit nach der Verdampfung und bei 14 der Auslaß des abgeschiedenen Dampfes angedeutet.

Für die gute Flüssigkeitsverteilung auf die verschiedenen Fallrohre 4 ist am Ober ende jedes dieser Rohre ein besonderes Rohrstück 15 (Fig. 4) angebracht, das aus einem zylindrischen Körper besteht, dessen Seitenfläche lotrechte öffnungen 16 aufweist, die mit tangentialen Flügeln versehen sind.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verdampfer mit Steig- und Fallrohren, vorzugsweise zur Verdampfung von Flüssigkeiten, die empfindlich für Wärmeeinwirkungen sind, dadurch gekennzeichnet, daß über den Steigrohren (3) ein zusätzlicher Abscheider (5) angeordnet ist, der dazu dient, eine bestimmte Teildampfmenge auszuscheiden, und ferner gekennzeichnet durch eine besondere, unmittelbar mit einem unteren Abscheider (9) verbundene, in Abhängigkeit von der Dampfzustandsdifferenz zwischen den beiden Abscheiderräumen (8 und 9) drosselbare Verbindungsleitung

   (ίο) zur Abführung der genannten Teildampfmenge, so daß eine zu starke Erwärmung der in dem Raum (8) befindlichen Flüssigkeit vermieden wird.
2. 2. Verdampfer nach Anspruch ι mit einem besonderen Rohrstück am Eingang jedes der Fallrohre, dazu bestimmt, eine gute Verteilung der Flüssigkeit in diesen Rohren zu sichern, dadurch gekennzeichnet, daß tangentiale Flügel (17) an der lotrechten Wand des Rohrstückes entlang von öffnungen (18) in diesem Rohrstück zum Eintritt des Gemisches aus Dampf und Flüssigkeit vorgesehen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   2195 10.